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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,.,*,第,3,课,ATP,的主要来源,细胞呼吸,主备人:王英,辅备人:姜灵美,第三部分 细胞的能量供应和利用,1,.,1.,细胞呼吸,;,2.,实验,:,探究酵母菌的呼吸方式,考纲解读,高考常以实验探究或生产实践为背景进行命题,多以非选择题的形式呈现,结合光合作用综合考查细胞呼吸的过程图解、影响因素,;,也可以选择题的形式考查细胞呼吸的过程、类型及影响因素。,结合日常生活和生产实践,分析细胞呼吸的过程或影响因素是今后的命题趋势,2,.,1,、,有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中,(,),2,、,呼吸作用产生的能量均以热能释放,(,),3,、,细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和,H,的反应,只发生在细胞有氧时,(,),4,、,有氧呼吸第二、第三阶段都能产生大量,(,),5,、,乳酸菌细胞内,细胞呼吸第一阶段产生,H,,第二阶段消耗,H(,),6,、,有氧呼吸产生的,H,在线粒体基质中与氧结合生成水,(,),7,、,细胞中不能合成,ATP,的部位是线粒体的内膜,(,),8,、,有水产生的细胞呼吸一定是有氧呼吸,(,),课前诊断:,3,.,1,、,苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸和二氧化碳,(,),2,、,贮藏水果时为减少有机物的消耗,应放在完全无氧的环境中,(,),3,、,消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中,会使种子死亡的原因是细胞呼吸的产物对其产生毒害作用,(,),4,、,破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中,(,),5,、,及时排涝,以防止豌豆根细胞受酒精毒害,(,),6,、,种子风干脱水后呼吸强度增强,(,),7,、,无氧和零下低温环境有利于水果保鲜,(,),课前诊断:,4,.,呼吸全过程图解,说出如下几个概念的关系:呼吸、呼吸作用、细胞呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸、发酵,5,.,细胞呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,发酵,说出如下几个概念的关系:呼吸、呼吸作用、细胞呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸、发酵,6,.,1.细胞呼吸是指,在,内经过一系列,的,,生成,或,,释放,并生成,的过程。,2.细胞呼吸方式包括,和,两类。,3.根据生物所能进行的呼吸方式不同,可将生物的异化作用类型分为,三类。,4.发酵一般是指,的,,根据是否需要氧气可将发酵分为,和,。也可根据产物来划分,如:酵母菌的,,乳酸菌的,。,知识点一:细胞呼吸的概念及类型,有机物,细胞,氧化分解,二氧化碳,其他产物,能量,ATP,有氧呼吸,无氧呼吸,需氧型、厌氧型、兼性厌氧型,微生物,呼吸作用,需氧发酵(有氧呼吸),厌氧发酵(无氧呼吸),酒精发酵,乳酸发酵,7,.,知识点二:细胞呼吸的基础知识,绘制有氧呼吸和无氧呼吸过程图解,8,.,知识点二:细胞呼吸的基础知识,(一)绘制有氧呼吸过程图解,1、场所:,。,2、物质变化:,3、能量变化:,彻底氧化分解(脱氢脱氢加氧),细胞质基质和线粒体,量,:少量少量大量,质,:有机物中稳定化学能转变为热能和,ATP,中活跃化学能,H,的,产生,。,H,的用途,。,ATP,的产生,;,ATP,的利用,。,产生水的阶段为,。,水参与的阶段为,。,有氧呼吸的第三阶段,有氧呼吸的第二阶段,有氧呼吸的第,一二,阶段,(葡萄糖和水),有氧呼吸的第三阶段,(与氧气结合形成水),三个阶段,各项生命活动,9,.,例:在一密闭环境中,给酵母菌提供适宜条件和,18,O,2,。短期内,首先检测到放射性的呼吸产物是,;一段时间后,能检测到放射性的呼吸产物还有,。,H,2,O,CO,2,4、写出总反应式(标出,O,元素的去向),10,.,(二)总结无氧呼吸过程:,细胞质基质,细胞质基质,葡萄糖、,ADP,、,Pi,丙酮酸、,H,丙酮酸、,H,、,ATP,少量,乳酸或酒精和CO,2,不产生能量,知识点二:细胞呼吸的基础知识,书写两种类型无氧呼吸反应式及对应的生物类型:,产生酒精的无氧呼吸:,产生乳酸的无氧呼吸:,酵母菌、大多数植物,高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等,11,.,(1),无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段,。,(2),有,H,2,O,生成的一定是,。有,CO,2,生成的一定不是,。,(3),无氧呼吸只释放少量能量,其余的能量储存在,中。,(4),人体细胞产生,CO,2,的场所是,酵母菌细胞产生,CO,2,的场所是,。,完全相同,有氧呼吸,乳酸发酵,酒精或乳酸,线粒体基质,线粒体基质,(,有氧呼吸,),和细胞质基质,(,无氧呼吸,),强化练习:,12,.,(5),无氧呼吸产物不同的直接原因是,根本原因在于,。,(,6,)细胞呼吸的意义:,;,。,催化反应的酶的种类不同,控制酶合成的基因不同,为生物体的生命活动提供能量,为生物体内其他化合物的合成提供原料,13,.,典例:动物细胞中,葡萄糖的部分代谢过程如图所示。下列说法正确的是,A.,乙来源于甲和,丙和丁代表不同的化合物,B.,有氧条件下,过程发生在线粒体基质中,C.,过程发生在线粒体内膜上,可产生大量能量,D.,用,标记,在物质丙中可检测到,C,6,H,12,O,6,18,O,C,6,H,12,O,6,18,O,C,14,.,都加丙酮酸,产物为:,隔绝空气,都加葡萄糖,产物为:,丙酮酸,无反应,CO,2,+H,2,O,无反应,CO,2,+H,2,O,CO,2,+H,2,O,CO,2,+酒精,无反应,CO,2,+酒精,酵母菌培养液离心处理,把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心为上清液和沉淀物,细胞质基质,细胞器,有氧条件,都加葡萄糖,产物为:,15,.,(一)酵母菌小专题,1、类型:,2、营养方式:,。,(配制培养液:煮沸并冷却的葡萄糖溶液),知识点三:探究酵母菌细胞呼吸的方式,单细胞真菌,异养,16,.,3、生殖方式:,。,4、代谢类型:,。,出芽生殖(环境适宜),异养兼性厌氧型,破伤风杆菌,厌氧型生物:,乳酸杆菌,蛔虫,17,.,将10mL酵母液放在适宜温度下培养,并于不同时间内等量均匀取样4次,分别测定样品中酵母菌的数量和pH,结果如下表。请解析回答:,(1)表中样品的取样先后次序为,_,_,。,(2)对酵母菌而言,10mL该培养液的环境负荷量为_。,(3)若第5次均匀取样时,样品中的酵母菌数量为760个/mm,3,,产生这一结果的原因是_。,4,、,1,、,3,、,2,1.2110,7,培养液中的营养物质不断被消耗,部分酵母菌因营养缺乏而死亡并解体,18,.,生物现象,提出问题,作出假设,实验设计思路,实施实验,分析结果,得出结论,表达和交流,酒精和,CO,2,是酵母菌在什么条件产生的?(有氧?无氧?),自变量:,因变量:,酒精,无氧,产生,有氧,CO,2,产生,氧气有无,细胞呼吸的产物,(二)探究实验过程:,无关变量:,培养液量、培养液中溶解氧量、酵母菌数量、活性、空气中CO,2,如何操纵有氧和无氧,如何检测CO,2,和酒精,试剂用具:葡萄糖培养液、活性干酵母、锥形瓶若干、导气管若干、瓶塞若干、其他自选,知识点三:探究酵母菌细胞呼吸的方式,19,.,以下是酵母菌细胞呼吸方式的探究过程,分析回答。,(1)本实验需要设置,条件和,条件的两个实验组,来形成对比实验。,(2)若把这两个实验组分别标记为甲和乙,甲组实验的装置连接是,,乙组实验的装置连接是,。,(3)瓶A的作用是,。,有氧,无氧,A,BC,D,C,去除空气中的CO,2,,避免干扰实验结果,知识点三:探究酵母菌细胞呼吸的方式,20,.,以下是酵母菌细胞呼吸方式的探究过程,分析回答。,(4)可根据C瓶中,或,水溶液由,变,再变,的时间长短,来检测酵母菌培养液中CO,2,的产生情况,进而来判断酵母菌细胞呼吸方式。,(5)结果检测,也可取,瓶中溶液各2ml,分别注入2支试管。向2支试管加入等量,的,溶液。若瓶中溶液由,变成,色,说明产生了,,进行的是,。,石灰水浑浊程度,溴麝香草酚蓝,蓝,绿,黄,B、D,酸性,重铬酸钾,橙色,灰绿,酒精,无氧呼吸,知识点三:探究酵母菌细胞呼吸的方式,21,.,以下是酵母菌细胞呼吸方式的探究过程,分析回答。,(5)思考与表达:D瓶要放置一段时间才能与C瓶相连,这是为什么?,放置一段时间,将D瓶中原有氧气耗尽,形成无氧条件。,知识点三:探究酵母菌细胞呼吸的方式,22,.,练习:某兴趣小组利用图,、,所示装置,(,橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管,),,探究酵母菌的细胞呼吸类型(已知:葡萄糖彻底氧化分解释放的CO,2,与吸收的O,2,比例为1)。,?,(1)装置,中?处应加入的液体是,(清水/NaOH溶液/NaHCO,3,溶液/Na,2,CO,3,溶液)。,清水,(,2,)若装置,向左移动了x,装置向右移动了y,则,x可以表示:,;,y可以表示:,。,有氧呼吸氧气消耗量,无氧呼吸CO,2,产生量,消耗的,O,2,量与产生的,CO,2,量的差值。,23,.,(2)请预测与结论相符合的现象,并填写下表:,只有有氧呼吸,不移动,向右移动,向左移动,向右移动,既有有氧呼吸,又有无氧呼吸,清水,24,.,(三)探究酵母菌细胞呼吸方式的实验,拓展,1,、利用液滴的移动情况探究细胞的呼吸方式,例如:欲确认发芽种子的呼吸类型,知识点三:探究酵母菌细胞呼吸的方式,装置,1,红色液滴移动的距离代表,。装置,2,中红色液滴移动的距离代表,。,细胞呼吸作用吸收的,O,2,量,细胞呼吸作用吸收的,O,2,量与产生的,CO,2,量的差值,25,.,实验结果预测和结论,26,.,2,、组织细胞呼吸速率的测定,(,1,),细胞呼吸速率常用,或,来表示,单位时间内液滴左移的距离可表示,呼吸速率,(,2,),如果实验材料是种子,为防止,对实验结果的干扰,应对装置及所测种子进行消毒处理。,(,3,),为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,其他条件均不变。,(,4,),如果实验材料是绿色植物,整个装置应,处理,否则,。,单位时间内,CO,2,释放量,单位时间,O,2,消耗,量,微生物呼吸作用,放置,煮熟,的,种子,遮光,植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定,27,.,典型例题,不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同,在科学研究中常通过呼吸熵推测生物用于有氧呼吸的能源物质,如图是测定发芽种子呼吸熵的两个装置(呼吸熵,RQ=,释放的,CO,2,/,消耗的,O,2,),28,.,关闭活塞,在,25,下经,20,分钟后读出刻度管中着色液滴移动的距离。设装置,1,和装置,2,中着色液滴分别向左移动,x,和,y,(mm),。,x,和,y,值反映了容器内气体体积的减少量。请回答下列问题。,(1),装置,1,中加入,NaOH,溶液的目的是,。,(2),x,代表,y,代表,。,(3),若测得,x,=200(mm),y,=30(mm),则该发芽种子的呼吸熵是,。,吸收二氧化碳,消耗氧气的体积,消耗氧气和释放二氧化碳的体积之差,0.85,29,.,(4),若要测定已长出一片真叶幼苗的,RQ,则应将该装置放于何种条件下进行,?,原因是,。,(5),为使测得的,x,和,y,值更精确,还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入,。设对照的目的是,。,黑暗条件下,避免幼苗进行光合作用,干扰呼吸作用产生的气体量的变化,死的发芽种子和蒸馏水,用于校正装置,1,和装置,2,内因物理因素,(,或非生物因素,),引起的气体体积变化,30,.,(6),小琪同学在做这个实验时,将生理状态相同的发芽种子等量分装到两个装置中。假定其他操作步骤无误,她发现开始的一段时间内装置,1,中的着色液滴向左移动,而装置,2,中的着色液滴位置却不发生改变,则可推定该种子发芽过程所消耗的能源物质主要是,理由是,;,若发现装置,1,和装置,2,中的着色液滴均向左移动,则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是,理由是,。,葡萄糖,(,糖类,),以葡萄糖,(,糖类,),为能源物质进行有氧呼吸时,吸收的氧气量等于释放的二氧化碳量,富含氢的物质,(,如脂肪,),富含氢的物质在被氧化分解时吸收的氧气量大于释放的二氧化碳量,31,.,1、温度,温度通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来影响呼吸速率,呼吸速率,温度/,原理:,。,知识点四:影响细胞呼吸的环境因素,温度,含水量,氧气浓度,CO,2,浓度,32,.,2、氧气浓度,例:某生物兴趣小组利用植物器官探究氧气浓度对植物细胞呼吸的影响,测得如下实验结果。分析回答:,(1)实验中选择的器官可能是,(萌发的种子/叶片)。为什么不选择另一种?,。,若选择了另一种,需要提供,条件。,(2)请将表格实验数据绘制成柱形图。,(3)请利用描点法将表格实验数据绘制成坐标曲线图。,萌发的种子,叶片光合作用影响实验结果的观察,黑暗,33,.,(4)下图为根据上述表格数据绘制的柱形图,分析下列选项正确的是(),A.氧浓度为a时,最适于贮藏该植物器官,B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的2倍,C.氧浓度为b时,无氧呼吸强度最弱,D.氧浓度为h时,有氧呼吸速率不在增加与细胞内酶的数量和活性有关,D,氧气浓度,气体交换相对值,1,2,3,4,a,b,c,d,e,f,O,2,消耗量,CO,2,产生量,0.5,h,b,低氧,3,倍,细胞呼吸最弱,34,.,(5)下图为根据上述表格数据绘制的曲线图的类型图,分析回答:,(1)曲线OP表示:,;曲线QRP表示:,。,图中曲线,QR,区段,CO,2,生成量急剧减少的主要原因是,。,(2),点的生物学含义是无氧呼吸消失点,由纵轴、,CO,2,生成量和,O2,吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是,。,氧气浓度增加,无氧呼吸受抑制,而有氧呼吸很微弱,P,氧浓度逐渐增大的过程中,无氧呼吸生成的,CO,2,总量,Q,R,随氧气浓度变化,氧气消耗量变化,随氧气浓度变化,细胞呼吸CO,2,释放量变化,35,.,以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO,2,释放量和O,2,吸收量的变化下列相关叙述错误的是,A甲图中氧浓度为a时对应的是乙图中的A点,B甲图中氧浓度为b时对应的是乙图中的CD段,C甲图a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的,D甲图中氧浓度为d时没有酒精产生,36,.,有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和CO,2,的量如下表所示。下列叙述中错误的是,A氧浓度为b时,经有氧呼吸产生的CO,2,为6mol,B氧浓度为d时,只进行有氧呼吸,C氧浓度为c时,有50%的葡萄糖用于酒精发酵,Da值约为0,C,37,.,知识点五:细胞呼吸在生产、生活中的应用,说一说:你能用所学有关细胞呼吸的知识准确解释以下现象吗?,1.,中耕松土对植物有什么意义?,2.,温室种植农作物时,降低夜间温度有什么意义?,3.,果蔬、种子低温、低氧储存有什么意义?,4.,包扎伤口要用透气性良好的纱布,原因是什么?,5.,皮肤伤口深更容易感染破伤风杆菌,这又是为什么?,6.稻田定期排水的意义?,7,.,水淹导致植物死亡的原因是什么?,8.放置久了的苹果会有酒味,这又是为什么?,1,、中耕可疏松表土、增加土壤通气性有利于根细胞的有氧呼吸,促进根对矿质元素的吸收,2,、使农作物的呼吸作用减弱,以减少呼吸作用对有机物的消耗,提高农作物的产量,3,、当温度低,降低细胞内酶的活性,低氧降低呼吸强度,减少有机物消耗,保存营养,4,、抑制厌氧菌的繁殖,5,、破伤风杆菌是厌氧细菌,6,、,稻田定期排水有利于根系,有氧呼吸,,防止幼根因缺氧,进行无氧呼吸产生酒精使根,变黑、腐烂,7,、长期水淹,导致根部进行无氧呼吸,而无氧呼吸产生的酒精对植物的幼根有毒害作用,使幼根死亡,影响植物的吸收功能,38,.,蔬菜水果保鲜条件:,低温、低氧、高CO,2,、潮湿,根据需要提高或降低呼吸速率:,种子萌发:,植物生长:,提高,降低,作物种子贮存条件:,松土、定期排水,低温、低氧、高CO,2,、干燥,39,.,
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